梳理機(jī)纖維損傷的因素探討

紀(jì)合聚

(青島東佳紡機(jī)(集團(tuán))有限公司，山東 青島 266425)

梳理機(jī)纖維損傷的因素探討

紀(jì)合聚

(青島東佳紡機(jī)(集團(tuán))有限公司，山東 青島 266425)

為了減小纖維在梳理過程中的損傷，對梳理機(jī)喂入開松部分和主梳理部分的結(jié)構(gòu)、速度、速比、零件精度和氣流控制等機(jī)械因素以及原料、針布配置、隔距設(shè)計(jì)和溫濕度等因素進(jìn)行分析探討。指出：合理化梳理機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以提高零件加工質(zhì)量和裝配精度，針對梳理原料特性合理化針布配置以及工藝參數(shù),合理控制溫濕度、適量使用油劑和靜電劑、做好定期清潔等工作，都是實(shí)現(xiàn)緩開松、柔梳理，減少纖維梳理損傷的重要措施；減少梳理過程中的纖維損傷是系統(tǒng)工程，應(yīng)綜合考慮，兼顧實(shí)施。

梳理；纖維；損傷；喂入；開松；針布；溫濕度

0 引言

纖維在梳理過程中會受到一定程度的損傷，這是紡紗過程中最難解決的問題。纖維的過度損傷會導(dǎo)致成紗強(qiáng)力降低，紡紗號數(shù)增大，最終紡織品出現(xiàn)掉毛起球等問題。在梳理過程中盡量減小纖維損傷，保護(hù)纖維長度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，這是一個綜合性的問題，需要考慮梳理機(jī)結(jié)構(gòu)、原料特性、操作方法和環(huán)境等因素。經(jīng)過多年的設(shè)計(jì)生產(chǎn)和多種梳理機(jī)的應(yīng)用實(shí)踐，筆者認(rèn)為減少纖維梳理損傷一般應(yīng)從以下方面綜合考慮。

1 機(jī)械因素

1.1 梳理機(jī)結(jié)構(gòu)

梳理機(jī)結(jié)構(gòu)是決定纖維損傷程度的重要因素。纖維梳理是一個循序漸進(jìn)的過程，設(shè)計(jì)和選擇梳理機(jī)時(shí)要考慮其結(jié)構(gòu)配置，特別是速比的分配情況，因?yàn)槠湓谑崂頇C(jī)成型后難以改變。漸進(jìn)式梳理結(jié)構(gòu)對纖維損傷較小，如國產(chǎn)B272A型精紡梳毛機(jī)、BC272H型粗紡梳毛機(jī)及FB220型半精紡梳理機(jī)，均采用漸進(jìn)式開松梳理結(jié)構(gòu)，原料經(jīng)過開毛錫林初步開松，轉(zhuǎn)移到主錫林進(jìn)一步開松。漸進(jìn)式梳理機(jī)的速度設(shè)計(jì)，采取合理速比，逐漸加快；其針布齒高的選擇由高到低，密度配置逐漸加密，從而實(shí)現(xiàn)緩慢的柔性開松，對纖維損傷較小。

1.1.1 喂入開松部分

目前，梳棉機(jī)主要采用給棉板和給棉羅拉喂入方式，而梳毛機(jī)則為單羅拉、2對羅拉或3對羅拉夾持喂入方式。給棉羅拉喂入方式又分順向喂入和逆向喂入，采用上浮式給棉板順向喂入，或刺輥采用梳針式結(jié)構(gòu)時(shí)，纖維損傷都較小。而羅拉夾持式喂入方式雖然對纖維損傷較小，但握持力小，使得開松效果較差，一般適用于羊毛、羊絨等纖維；需要較好地握持時(shí)，可采用2對或3對喂入羅拉，前對羅拉可采用一定的負(fù)隔距。給棉板喂入方式一般用于梳棉機(jī)或部分中短纖維非織造布梳理機(jī)；羅拉喂入式一般用于粗紡毛紡梳理機(jī)、精紡毛紡梳理機(jī)、非織造布梳理機(jī)及羊絨分梳開松設(shè)備等方面。

梳棉機(jī)喂入形式有兩種：一是傳統(tǒng)給棉板和給棉羅拉逆向喂入方式，纖維損傷主要發(fā)生在刺輥與給棉板之間，這也是梳棉機(jī)纖維損傷的主要部位；目前高產(chǎn)梳棉機(jī)大都采用上浮式給棉板順向喂入方式，纖維損傷大幅減小。給棉板的工作面長度要根據(jù)所紡纖維長度確定，一般有28 mm,30 mm,32 mm,38 mm,42 mm,46 mm等；較長的纖維一般選用較大的工作面長度。梳棉機(jī)刺輥下部的附加分梳元件目前多數(shù)采用鋸齒式針布；為了減小損傷，其最好采用梳針式結(jié)構(gòu)，但成本較高。另外，刺輥由原針布包卷式改為梳針式也能大幅減小纖維損傷。經(jīng)紡紗廠試驗(yàn)，F(xiàn)B220型半精紡梳理機(jī)在其他分梳元件不變的情況下，僅更換梳針式刺輥，出條纖維的損傷平均減小0.5 mm。粗紡梳毛機(jī)和精紡梳毛機(jī)因纖維原料較長，一般使用1對～3對針布或溝槽式羅拉喂入結(jié)構(gòu)，以減小損傷。

1.1.2 主梳理部分

梳棉機(jī)的主梳理結(jié)構(gòu)基本相同，包括刺輥、錫林、道夫、蓋板和固定蓋板等。刺輥有單刺輥和三刺輥結(jié)構(gòu)型式。三刺輥結(jié)構(gòu)適用高速高產(chǎn)調(diào)整速比，以降低纖維損傷，其中第一刺輥采用梳針式結(jié)構(gòu)。梳棉機(jī)主梳理后區(qū)的錫林表面，配置有固定蓋板進(jìn)行附加分梳。固定蓋板的針密選擇要合適，過大易損傷纖維，過小則梳理度不夠；一般前固定蓋板針密較大，為420齒/(25.4 mm)2～600齒/(25.4 mm)2；而后固定蓋板則針密較小，為90齒/(25.4 mm)2～240齒/(25.4 mm)2；附加分梳板固定蓋板若都采用梳針式結(jié)構(gòu)，將最大限度地減小纖維損傷。

羅拉梳理機(jī)的主梳理結(jié)構(gòu)一般由初梳錫林緩慢開松，上面布置1對或2對工作羅拉。梳理機(jī)的初梳預(yù)開松部分將大塊纖維團(tuán)逐步進(jìn)行松解，為下一步精細(xì)梳理減小損傷，然后再轉(zhuǎn)移到大錫林上進(jìn)行精細(xì)梳理，如精紡梳毛機(jī)、粗紡梳毛機(jī)和非織造布梳理機(jī)等。粗紡梳毛機(jī)紡細(xì)號紗須經(jīng)過開松預(yù)分梳和4組大錫林梳理，中間再加過橋，然后由道夫凝聚轉(zhuǎn)移，最后經(jīng)斬刀剝?nèi)∵M(jìn)入車頭部分進(jìn)行搓捻分條。精紡梳毛機(jī)一般采用開毛錫林、胸錫林、主錫林再經(jīng)過道夫凝聚轉(zhuǎn)移、斬刀剝?nèi)∵M(jìn)入圈條器。主梳理部分是纖維梳理的重點(diǎn)，一般配置5對或6對工作羅拉進(jìn)行精細(xì)梳理，且工作輥的速度是逐漸變化的。相對而言，錫林、工作輥、剝毛輥的直徑設(shè)計(jì)偏大，梳理效果更好；但一般應(yīng)根據(jù)所紡纖維的長度確定,這是因?yàn)榇笾睆捷佂怖速M(fèi)材料，且制造困難、調(diào)試維修不便，國產(chǎn)梳毛機(jī)和部分進(jìn)口梳毛機(jī)工作輥直徑一般設(shè)計(jì)為215 mm，剝毛輥直徑約為122 mm。

1.2 速度設(shè)計(jì)

梳理機(jī)輥筒轉(zhuǎn)速越快，相對速度差越大，梳理度越大，產(chǎn)量越高；而降低轉(zhuǎn)速意味著降低產(chǎn)量，梳理度減小，纖維損傷變小。一般在保證原料梳理度的前提下盡可能降低速度，特別是刺輥的速度，這樣既保證了梳理度又減小了纖維損傷；對于易損傷纖維，如兔毛、羊毛和羊絨，應(yīng)盡可能降低錫林和刺輥速度；錫林與工作輥的速比越大，纖維相對損傷越大；錫林和刺輥的速比偏大時(shí)轉(zhuǎn)移較充分，一般二者速比大于2時(shí)纖維會被完全轉(zhuǎn)移。

1.3 速比設(shè)計(jì)

速比是梳理機(jī)設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，其分配是整個梳理機(jī)的傳動基礎(chǔ)。相向齒速比越大，梳理度越高，速比越小，梳理越柔和，纖維損傷越?。恍∷俦仁拐麄€設(shè)備配置流程較長，占地面積大。如：精紡梳毛機(jī)和粗紡梳毛機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了結(jié)構(gòu)排列，纖維損傷就較小。

1.4 零件加工質(zhì)量

零件加工精度也是直接影響纖維梳理效果的因素之一。如零件的圓柱度、表面質(zhì)量等，特別是寬幅梳理機(jī)用輥筒的精度。圓柱度差異最終導(dǎo)致隔距不均勻，纖維損傷嚴(yán)重且出條不勻。如國外特寬幅梳毛機(jī)采用動態(tài)繞度設(shè)計(jì)以保證隔距均勻；又如靜態(tài)工作剝毛輥采用中凹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

1.5 氣流控制

梳理機(jī)上的氣流控制非常重要，梳理過程中氣流紊亂使得纖維紊亂，導(dǎo)致纖維損傷嚴(yán)重。良好的氣流控制可使纖維平行順直，得到良好有序地轉(zhuǎn)移和梳理，從而減小損傷。這就要求在機(jī)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)合理引導(dǎo)氣流分配，一般可通過調(diào)整漏底和罩板的隔距來合理調(diào)節(jié)氣流，前提是漏底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須合理。

2 原料和工藝

2.1 原料

原料不同，采取的梳理工藝不同。如羊絨、羊毛或兔毛原料要求慢速，從而降低產(chǎn)量、提高質(zhì)量；粗旦化纖可采用高速大定量，以提高產(chǎn)量；純兔毛纖維容易掉毛，玻璃纖維易滑則采用混紡效果較好等；纖維在梳理前應(yīng)得到良好開松，由大塊纖維松解到小塊纖維，以保證梳理過程中的小損傷；某些原料在梳理前要適當(dāng)進(jìn)行表面處理，如絲光羊毛在FB220型半精紡梳理機(jī)上梳理成條就可達(dá)到零損傷，而普通的澳毛損傷則為1 mm～2 mm。

2.2 針布選型配置

梳理機(jī)是紡紗設(shè)備的心臟，針布又是梳理機(jī)的心臟。不同的梳理機(jī)、不同原料選擇不同型號的針布，目的是使纖維梳理充分且損傷小。粗紡毛紡梳理機(jī)的開松部分為金屬針布，其它部分則選擇彈性針布以降低損傷；精紡梳毛機(jī)、非織造布梳理機(jī)全部選擇金屬針布，有利于高速高產(chǎn)。另外，合理選擇針布的齒高、工作角、齒密等參數(shù)，或選擇拋光針布等都會減小纖維損傷。特別是近幾年生產(chǎn)的拋光針布可使纖維損傷進(jìn)一步減小，但成本增高，如羊絨梳理機(jī)刺輥配置的拋光鷹嘴形針布可大幅減小對羊絨的損傷。

2.3 梳理隔距選擇

一般工藝設(shè)計(jì)都強(qiáng)調(diào)“緊隔距、強(qiáng)分梳”，但緊隔距對纖維的握持力大，纖維損傷大；若無除短絨措施，后道工序的斷頭率將增大，甚至使最終產(chǎn)品掉毛起球問題嚴(yán)重。所以，隔距應(yīng)根據(jù)原料的長度和線密度決定；隔距稍大時(shí)纖維損傷較輕，特別是梳棉機(jī)活動蓋板與錫林部分，而順向轉(zhuǎn)移則影響不大。

3 其他因素

3.1 溫濕度控制及油劑和靜電劑的使用

溫濕度及油劑對紡紗過程影響很大。運(yùn)動的纖維間有一定的摩擦，在強(qiáng)梳理力下易被糾纏扯斷，因此在生產(chǎn)中需加入適量水或油劑進(jìn)行回潮和軟化。加水的目的是使纖維具有一定的回潮率，加油劑的目的是使纖維柔軟、潤滑和防靜電。因此，應(yīng)根據(jù)纖維的特性選擇合適的溫濕度，如羊絨分梳車間里濕度偏高，一般約為80%，有的可高達(dá)90%，溫度一般控制在約20 ℃～22 ℃。

3.2 清潔要求

設(shè)備使用過程中難免有飛花飛絨，在設(shè)計(jì)時(shí)要做好除塵和密封，使用過程中則需清理、清潔，在設(shè)備管理方面則要有相關(guān)制度以保證清理工作按期、保質(zhì)進(jìn)行。特別是某些輥?zhàn)俞槻急砻嬉兹麧M臟纖維或雜質(zhì)，導(dǎo)致握持力變差，不能充分梳理并搓揉纖維，使其損傷增大，梳理度下降，產(chǎn)品質(zhì)量不合格。因此，輥筒表面要根據(jù)原料情況進(jìn)行定期清理或安裝自潔裝置。

4 結(jié)語

減小梳理過程中的纖維損傷是一個系統(tǒng)工程。應(yīng)從梳理機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之初考慮，選擇合適的梳理機(jī)結(jié)構(gòu)以及合理的速度、速比設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制零件加工、安裝質(zhì)量，如保證輥筒等元件徑跳精度、表面質(zhì)量等達(dá)到工藝技術(shù)要求；根據(jù)原料特性配置工藝，采取薄喂入、隔距依次減小、速比依次增大，緩開松、柔性梳理等措施降低纖維損傷。總之，只有綜合考慮各種影響因素，兼顧實(shí)施，才能將梳理機(jī)對纖維的損傷降到最小，從而充分發(fā)揮原料的價(jià)值。

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Probing into the Factors of Fiber Damage in Carding Machine

JI Heju

(Qingdao Dongjia Textile Machinery(Group)Co.,Ltd.,Qingdao 266425,China)

To reduce the fiber damage in carding process,probing is done into the carding machine regarding mechanical factors including structure, speed,speed ratio,precision of parts,air flow control in the opening section and main carding section as well as raw materials,clothing configuration,spacing design and humiture.It is pointed out that the important measures realizing slow opening with soft carding and reducing fiber damage include optimization of structure of the card frame,improvement of part manufacturing quality and assembly precision,wise configuration of the clothing with proper specification according to the fiber materials,proper control of humiture,proper use of oiling agent and electrostatic agent and regular cleaning.Reduction of fiber damage in carding process is a systematic engineering,something must be done comprehensively.

carding;fiber;damage;feeding;opening;clothing;humiture

2016-11-22

紀(jì)合聚(1964—)，男，山東青島人，教授級高工，主要從事紡織機(jī)械設(shè)計(jì)與管理方面的研究。

TS103.11+2

B

1001-9634(2017)04-0027-03